106年11月20日星期一

國網中心建置全國最大雲端運算系統Formosa 4進入TOP500排名2011/11/15

國家實驗研究院高速網路與計算中心自主性研發超級電腦Formosa系列,建置國內最大的GPU雲端叢集運算系統Formosa 4,於台灣時間2011年11月15日SC2011國際高速計算會議中公布之第38屆 TOP500排名,成功拿下第234名。如此龐大的叢集系統,由硬體、系統、網路架構到軟體安裝全都由國網中心專業人員規劃完成,而整體系統效能調校更是複雜困難,能在極短時間內完成,充分展現國網中心多年來在叢集與平行高速計算研究上所培養的穩健實力,也證明了我國相關的技術已達國際水準。

Formosa 4擁有88台計算伺服器,每台計算伺服器配備2顆六核心Xeon 5670 2.93GHz處理器、InfiniBand 40Gb/s高速網路、3張Nvidia Tesla M2070 GPU、48GB記憶體,搭配儲存節點共42TB硬碟空間。為更降低建置成本與提升能源效率,新一代Formosa 4採用CPU加GPU混合的運算架構,其建置總經費約台幣3700萬,實際獲得的整體最佳效能為70兆次浮點運算(TFLOPS),相同的效能若改以純CPU架構來建置,預估將花費超過台幣1.2億以上。

完成Formosa 4系統之整體計算效能的測試調校是一件相當龐大艱鉅的工作,這些工作包含修改作業系統核心、修改並調整網路卡驅動程式、設定網路交換器與網路卡參數、測試多套先進編譯器、測試多套數學計算函式庫與訊息傳遞函式庫與演算法最佳化等,每項細節皆環環相扣,不容許有任何出錯。因國網中心自2000年即開始發展叢集電腦技術,奠定多年的基礎,才能在短時間完成此艱鉅任務。

和國網中心於上一屆TOP500排名第42的「御風者」超級電腦不同的是,Formosa系列是國網中心擁有國內最佳平行叢集技術的體現,代表我們可以掌握打造台灣自有品牌超級電腦的能力。因其GPU架構可進行圖形處理以外的通用計算的特性,對提升特殊應用處理的速度也有大幅地幫助,與「御風者」服務國內廣大的研發應用有相輔相成的效果。未來Formosa 4也將部分作為國網中心新啟用之「算圖農場(Render Farm)」的平台,以雲端模式提供國內動畫與特效算圖服務,協助國內的電影和動畫提昇至新的境界。


圖說:Formosa 4座落在國網中心台南分部,為兩排機櫃,因採用GPU架構,所以節省極大空間,約佔地2坪


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